Фамилия Сультимова — женская форма мужской фамилии Сультимов, и её происхождение ведёт в регионы с сильным тюркским или монгольским влиянием. В русском ономастиконе такие фамилии редки, и их разбор требует внимания к языку-источнику.

Основа фамилии — личное имя или прозвище Сультим. Скорее всего, оно восходит к тюркскому слову «султым» или близкому по звучанию, которое в разных диалектах могло означать «ловкий», «проворный», «умелый» либо «острый на язык». В башкирском и татарском языках есть антропонимы с корнем «султ-», связанные с характеристиками человека. Менее вероятна, но возможна связь с монгольским «сулд» — «знамя», «стяг», что давало бы прозвище военному или знатному человеку.

Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от отчества или прозвища. Модель «Сультим + ов» указывает, что предок носителя фамилии звался Сультимом, а его потомки получили фамилию по отцу. Географически такие фамилии чаще всего фиксируются в Поволжье, на Урале и в Сибири — там, где русское население веками контактировало с тюркскими и монгольскими народами.

Сословная принадлежность предков Сультимовых неясна: это могли быть и крестьяне, и служилые люди, и казаки. В документах XVIII–XIX веков фамилия встречается в Оренбургской и Пермской губерниях, что подтверждает её восточное происхождение. Сегодня носители фамилии живут преимущественно в России и странах ближнего зарубежья, но их немного.

Однокоренные фамилии — Сультимов, Сультиманов, Сультяев — встречаются ещё реже и отличаются суффиксами, что указывает на разные диалектные формы одного прозвища.